[发明专利]一种表面附着有贵金属纳米粒子的氟化钙掺二价铕发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面附着有贵金属纳米粒子的氟化钙掺二价铕发光材料及其制备方法。

背景技术

CaF₂：Eu²⁺（氟化钙掺二价铕）是一种传统的蓝色发光材料，其发射波长为425nm，被广泛利用于光学农业。纳米尺寸的CaF₂：Eu²⁺和常规大颗粒的CaF₂：Eu²⁺相比，其分散性、透光率和红外阻隔效应等都有显著提高，但其发光强度会明显降低，制约着纳米发光材料的发展。此外，由于Eu³⁺比Eu²⁺的更稳定，所以自然界中的Eu一般是以Eu³⁺为主，想要得到Eu²⁺为激活剂的发光材料就需要将Eu³⁺还原成Eu²⁺，传统方法一般是在高温的反应条件下进行碳还原或者氢气还原，由于需要进行高温处理，制备得到的产物颗粒会出现结块、烧结等现象，最终导致颗粒尺寸过大。

因此，有必要开发一种表面附着有贵金属纳米粒子的氟化钙掺二价铕发光材料，在既不明显增加纳米CaF₂：Eu²⁺颗粒尺寸的情况下，又能显著提高纳米CaF₂：Eu²⁺的发光强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种表面附着有贵金属纳米粒子的氟化钙掺二价铕发光材料及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种表面附着有贵金属纳米粒子的氟化钙掺二价铕发光材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将Eu₂O₃溶于盐酸得到EuCl₃•6H₂O；

2)将CaCl₂•2H₂O和EuCl₃•6H₂O溶于水，再加入NH₄F溶液，混合均匀；

3)加入纳米银溶胶或纳米金溶胶，再加入NaOH溶液调节反应液的pH值；

4)加入NaBH₄溶液，再将反应液转移到反应釜中，密封，进行高温高压反应，反应结束后用水洗涤反应釜内的悬浊液，过滤，干燥，得到表面附着有贵金属纳米粒子的氟化钙掺二价铕发光材料。

所述的CaCl₂•2H₂O、EuCl₃•6H₂O、NH₄F、NaBH₄的摩尔比为1：0.001～0.030：2～3：0.7～7.0。

所述的CaCl₂•2H₂O、纳米银溶胶的质量体积比为1g：（0.1～1.0）mL，纳米银溶胶中纳米银的质量分数为0.006%～0.008%。

所述的CaCl₂•2H₂O、纳米金溶胶的质量体积比为1g：（0.1～1.0）mL，纳米金溶胶中纳米金的质量分数为0.010%～0.016%。

步骤3）中加入NaOH溶液后反应液的pH值为10～13。

步骤4）所述的高温高压反应的反应温度为180～220℃，反应时间为15～25小时。

本发明的有益效果是：本发明在水热法合成CaF₂：Eu²⁺发光材料的过程中加入贵金属纳米粒子溶胶，不仅可以使原料中的Eu³⁺被充分还原成Eu²⁺，还可以使贵金属纳米粒子附着在CaF₂：Eu²⁺的表面，得到的发光材料的粒径在60nm左右，无明显的结块现象，由于贵金属原子和发光材料之间会产生表面共振，可以大大提高发光材料的发光强度。

附图说明

图1为实施例1的表面附着有纳米银粒子的CaF₂：Eu²⁺发光材料的XRD图。

图2为实施例1的表面附着有纳米银粒子的CaF₂：Eu²⁺发光材料的TEM图。

图3为实施例1的表面附着有纳米银粒子的CaF₂：Eu²⁺发光材料的EDS图谱。